Unterrichtsplan | Technische Methodologie | Organische Funktionen: Nomenklatur von Nitrilen und Isonitrilen

Ziele

Dauer: 10 - 15 Minuten

Ziel dieser Phase ist es, eine solide Grundlage für das Verständnis der Nomenklatur organischer Verbindungen, insbesondere Nitrile und Isonitrile, zu schaffen. Durch den Fokus auf die Entwicklung praktischer Fähigkeiten und die Fähigkeit, diese Verbindungen von anderen zu unterscheiden, sind die Schüler besser auf praktische Anwendungen im Arbeitsmarkt vorbereitet, wo die korrekte Identifizierung und Benennung von Verbindungen für verschiedene chemische und pharmazeutische Industrien unerlässlich ist.

Hauptziele

1. Die IUPAC-Nomenklatur von Nitrilen und Isonitrilen benennen und anerkennen.

2. Nitrile und Isonitrile von anderen organischen Verbindungen unterscheiden.

Nebenziele

1. Die Bedeutung von Nitrilen und Isonitrilen in industriellen Anwendungen und auf dem Arbeitsmarkt verstehen.

Einführung

Dauer: (10 - 15 Minuten)

Zweck: Zweck dieser Phase ist es, das Interesse der Schüler an dem Thema zu wecken, indem die praktische Relevanz und die Anwendungen von Nitrilen und Isonitrilen in der Industrie aufgezeigt werden. Durch die Verbindung des theoretischen Inhalts mit realen Marktsituationen verstehen die Schüler die Bedeutung, die Nomenklatur und Identifikation dieser Verbindungen zu beherrschen, und bereiten sich besser auf zukünftige berufliche Möglichkeiten vor.

Kontextualisierung

Kontextualisierung: Die organischen Funktionen Nitril und Isonitril spielen eine entscheidende Rolle in der organischen Chemie und der chemischen Industrie. Nitrile werden häufig in der Herstellung von Polymeren, pharmazeutischen Produkten und Agrochemikalien verwendet. Isonitrile hingegen, obwohl weniger verbreitet, haben wichtige Anwendungen in der Synthese komplexer Verbindungen und in der chemischen Forschung. Die Fähigkeit, diese Verbindungen korrekt zu benennen und zu identifizieren, ist für jeden Fachmann, der in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie arbeiten möchte, von entscheidender Bedeutung, wo Genauigkeit und technisches Wissen unerlässlich sind.

Neugier und Marktverbindung

Kuriositäten und Marktverbindung: Nitrile sind Schlüsselkomponenten bei der Herstellung von synthetischen Fasern wie Nylon und Acryl, die in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden, von Kleidung bis zu Autoteilen. Darüber hinaus enthält die Mandel, ein Teil des menschlichen Körpers, Spuren von natürlichen Nitrilen, die flüchtige Verbindungen sind. Isonitrile andererseits werden in der Synthese von Medikamenten und der Schaffung neuer Materialien mit einzigartigen Eigenschaften verwendet. Kürzlich entdeckten Forscher, dass einige Isonitrile das Potenzial haben, als Anti-Krebs-Agenten zu wirken, was neue Grenzen in der Medizin eröffnet.

Anfangsaktivität

Einstiegsaktivität: Stellen Sie ein kurzes Video (2-3 Minuten) vor, das die Anwendung von Nitrilen in der Herstellung von synthetischen Fasern und deren Einfluss auf den Arbeitsmarkt demonstriert. Nach dem Video stellen Sie den Schülern die Frage: „Wie denkt ihr, kann die Fähigkeit, organische Verbindungen zu benennen und zu identifizieren, die Effizienz und Innovation in der chemischen Industrie beeinflussen?“ Bitten Sie die Schüler, kurz mit ihrem Nachbarn zu diskutieren und ihre Ideen mit der Klasse zu teilen.

Entwicklung

Dauer: 55 - 60 Minuten

Der Zweck dieser Phase ist es, das theoretische Wissen durch praktische und interaktive Aktivitäten zu festigen, die es den Schülern ermöglichen, die Nomenklatur von Nitrilen und Isonitrilen anzuwenden und zu diskutieren. Der Aufbau von molekularen Modellen und die Durchführung von Festigungsübungen fördern ein aktives Lernen und erleichtern das Verständnis und die Beibehaltung des Inhalts.

Abgedeckte Themen

1. IUPAC-Nomenklatur von Nitrilen
2. IUPAC-Nomenklatur von Isonitrilen
3. Unterschied zwischen Nitrilen und Isonitrilen
4. Industrielle und pharmazeutische Anwendungen von Nitrilen
5. Industrielle und pharmazeutische Anwendungen von Isonitrilen

Reflexionen zum Thema

Bitten Sie die Schüler, darüber nachzudenken, wie die korrekte Nomenklatur und Identifikation von Nitrilen und Isonitrilen die Effizienz und Sicherheit in industriellen Prozessen beeinflussen können. Leiten Sie sie an, praktische Beispiele wie die Herstellung von Polymeren oder die Synthese von Medikamenten zu betrachten und über die Konsequenzen von Fehlern bei der Identifizierung dieser Verbindungen nachzudenken.

Mini-Herausforderung

Mini-Herausforderung: Molekulare Modelle zusammenstellen

Die Schüler werden in kleine Gruppen aufgeteilt und erhalten Kits für molekulare Modelle, um Nitrile und Isonitrile zu erstellen. Jede Gruppe muss mindestens zwei Beispiele von jeder Art von Verbindung zusammenbauen und die korrekte Nomenklatur der Klasse präsentieren.

Anweisungen

1. Teilen Sie die Schüler in Gruppen von 3-4 Personen auf.
2. Verteilen Sie molekulare Modellkits an jede Gruppe.
3. Bitten Sie die Gruppen, zwei Beispiele von Nitrilen und zwei von Isonitrilen mit den Modellen zu erstellen.
4. Jede Gruppe sollte die korrekte IUPAC-Nomenklatur für jede konstruierte Verbindung aufschreiben.
5. Leiten Sie die Gruppen an, ihre Konstruktionen zu präsentieren und die Nomenklatur der Klasse zu erklären.
6. Ermutigen Sie Diskussionen und kollaborative Korrekturen während der Präsentationen.

Ziel: Das Ziel dieser Aktivität ist es, den Schülern zu ermöglichen, die Theorie praktisch anzuwenden, indem sie molekulare Modelle zusammenbauen und die korrekte Nomenklatur verwenden. Dies verstärkt das Lernen und hilft, das Wissen interaktiv und kooperativ zu festigen.

Dauer: 30 - 35 Minuten

Bewertungsübungen

1. Schreiben Sie die IUPAC-Nomenklatur für die folgenden Verbindungen: CH3CN, C2H5CN, CH3NC, C2H5NC.
2. Zeichnen Sie die molekularen Strukturen für die folgenden Verbindungen: Propanonitril, Butanonitril, Methylisonitril, Etylisonitril.
3. Erklären Sie den strukturellen und nomenklaturtechnischen Unterschied zwischen Nitrilen und Isonitrilen.
4. Geben Sie Beispiele für industrielle oder pharmazeutische Anwendungen von Nitrilen und Isonitrilen und erklären Sie die Bedeutung der korrekten Nomenklatur in diesen Kontexten.

Fazit

Dauer: 15 - 20 Minuten

Ziel dieser Phase ist es, das Lernen zu festigen, indem sichergestellt wird, dass die Schüler die praktische und theoretische Relevanz des behandelten Inhalts verstehen. Durch die Zusammenfassung der Hauptpunkte und die Förderung einer reflexiven Diskussion können die Schüler das erworbene Wissen besser internalisieren und seine Anwendung im Arbeitsmarkt verstehen.

Diskussion

Fördern Sie eine offene Diskussion mit den Schülern über die wichtigsten Punkte, die während des Unterrichts behandelt wurden, einschließlich der Nomenklatur von Nitrilen und Isonitrilen, ihrer Unterschiede und industriellen Anwendungen. Ermutigen Sie die Schüler, darüber nachzudenken, wie die Nomenklatur und die korrekte Identifikation dieser Verbindungen die Effizienz und Sicherheit in verschiedenen chemischen und pharmazeutischen Industrien beeinflussen können. Fragen Sie nach den Schwierigkeiten, die während der Mini-Herausforderung beim Zusammenstellen der molekularen Modelle auftraten, und bitten Sie um Vorschläge, wie diese Aktivitäten in realen Arbeitskontexten angewendet werden könnten.

Zusammenfassung

Fassen Sie die wichtigsten Inhalte zusammen: die IUPAC-Nomenklatur von Nitrilen und Isonitrilen, die strukturellen Unterschiede zwischen diesen Verbindungen und ihre industriellen und pharmazeutischen Anwendungen. Heben Sie die Bedeutung hervor, die korrekte Nomenklatur zu beherrschen, um Genauigkeit und Effizienz in chemischen Prozessen zu gewährleisten.

Abschluss

Erklären Sie den Schülern, wie die Klasse Theorie, Praxis und reale Anwendungen verbunden hat, und betonen Sie die Bedeutung des erlernten Wissens für den Arbeitsmarkt. Schließen Sie die Stunde ab, indem Sie die Bedeutung der korrekten Erkennung und Benennung von Nitrilen und Isonitrilen hervorheben, nicht nur für das Verständnis der organischen Chemie, sondern auch für die praktische Anwendung in Industrien, die von diesen Verbindungen abhängen.